generador compuestoo acumulativo

 9-15 GENERADOR DC COMPUESTO ACUMULATIVO ACUMULATIVO Un generador dc compuesto acumulativo acumulativo es un genera generador dor dc con campo serie y campo en derivación conectados derivación conectados de tal manera que las fuerzas magnetomotrices de los dos campos se suman. La figura 9-59 muestra el circuito equivalente de un generador dc compuesto acumulativo en conexión de “derivación larga”. Los puntos que aparecen en lass do la doss o oina inass de ca camp mpo o titiene enen n el mi mism smo o si sign gnifific icado ado qu que e lo loss pu punt ntos os so sore re un transformador! la corriente que fluye "acia dentro de las oinas por el extremo marcado con punto produce una fuerza magnetomotriz positiva. #ótese que la corriente del inducido fluye "acia adentro por el extremo de la oina de campo serie marcado con punto y que la corriente del campo en deriva derivación ción I F F fluye    fluye "acia dentro por el extremo de la o oi ina na de ca camp mpo o en der eriv ivac aciión mar arca cado do co con n pu punt nto. o. $n $nto tonc nces es%% la fu fuer erza za magnetomotriz total de esta m&quina est& dada por 

 F neto = F  F + F SE− F  AR

 

'9-()*

 E A  y V T 

FIGURA 9-57  +educción de las caracter,sticas de los terminales para un generador dc

serie

FIGURA 9-58 aracter,stica de los terminales de un generador serie con grandes

efectos de reacción del inducido% adecuado para soldadores elctricos

FIGURA 9-59

 I  A = I  F + I  L

V T = E A − I  A ( R  A + RS )

V T   I  F =  R F 

 F neto = I  F  N  F + N SE I  A − F  RA

ircuito equivalente de un generador dc compuesto acumulativo con conexión en derivación larga donde  F SE

 F  F 

  es la fuerza magnetomotriz del campo en derivación%

 es la fuerza magnetomotriz del campo serie y

 F  AR

 la fuerza magnetomotriz de

la reacción del inducido. La corriente equivalente efectiva del campo en derivación de esta m&quina est& dada por  ¿

 N  F  I  F = N  F  I  F + N SE I  A − F  AR

¿

 I  F = I  F +

 N SE

 F  AR  I  A −  N  F   N  F 

 

'9-(9*

Las otras relaciones de volta/e y comente para este generador son  I  A = I  F + I  L

 

'9-50*

V T = E A − I  A ( R S + R A )

V T   I  F =  R F 

 

'9-51*

 

'9-52*

Característca !e "#s ter$%a"es !e &% 'e%era!#r !c c#$(&est# ac&$&"at)#

3ara entender la caracter,stica de los terminales de un generador dc compuesto acumulativo% es necesario comprender los efectos que act4an dentro de la m&quina.  I  L

i aumenta la carga sore el generador% entonces la corriente de carga aumenta. 3uesto que

 I  A = I  F  + I  L ↑

 % la comente del inducido I  Á tamin aumenta. $n

este punto% ocurren dos efectos en el generador! 1. omo se eleva

 I  A

, la ca,da de volta/e

 I  A ( R S + R A )

causar una disminución en el volta/e en los terminales

2. uando aumenta

 I  A

aumenta. $sto tiende a V T = E A − I  A ↑ ( R S+ R A )

la fuerza magnetomotriz del campo serie

.

 F SE= N SE I  A

aumenta. $sto incrementa la fuerza magnetomotriz total la cual aumenta el flu/o en el generador. $l incremento del flu/o en el generador eleva E  A, que a su vez tiende a "acer que

V T = E A ↑− I  A ( R S+ R A )

aumente.

F'&ra 9-*+ ircuito equivalente de un generador dc compuesto acumulativo

conectado en derivación corta. $stos dos efectos se oponen entre s, pues el uno tiende a aumentar 67 y el otro% a disminuirlo. 8u&l efecto predomina en una m&quina dada 7odo depende de cu&ntas vueltas en serie tengan los polos de la m&quina. La pregunta puede ser respondida tomando varios casos individuales! 1. 3ocas espiras en serie '#$  peque:o*. i "ay sólo unas pocas espiras en serie% prima el efecto de la ca,da resistiva de volta/e. $l volta/e cae como en un generador  en derivación% pero no en forma tan arupta 'figura 9-;1*. $ste tipo de construcción% donde el volta/e en los terminales a plena carga es menor que el de vac,o% se llama "ipocompuesto 'o compuesto parcial*. 2. inalmente% un aumento

∅

 E A

en la m&quina aumenta y en eleva V T 

 E A = K  ∅ ↑

  se eleva.

F'&ra

9-*1

aracter,sticas en terminales de generadores dc compuestos

acumulativos.

A%."ss !e "#s 'e%era!#res !e c#$(&est#s ac&$&"at)#s

Las ecuaciones '9-5=* y '9-5(* son la clave para descriir las caracter,sticas en terminales de un generador dc compuesto acumulativo. La corriente equivalente del campo en derivación

 I eq

deida a los efectos del campo serie y de la reacción del

inducido% est& dada por 

 I eq=

− N SE

 N  F 

 I  A−

 F  AR  N  F 

 

'9-5=*

La corriente efectiva de campo en derivación de la m&quina es! ¿

 I  F = I  F + I eq

$sta corriente equivalente

 I eq

 

'9-5(*

representa una distancia "orizontal a la izquierda o a la

derec"a de la l,nea de resistencia de campo

 R F =V T  / R F 

a lo largo de los e/es de la

curva de magnetización.

La ca,da resistiva en el generador est& dada por

 I  A ( R S + R A )

 , la cual representa

una distancia a lo largo del e/e vertical sore la curva de magnetización. La corriente

equivalente

 I eq

 y la ca,da resistiva de volta/e I  A(R  A ? R s ) dependen de la potencia de

la corriente del inducido I  A. $n consecuencia% son los dos lados de un tri&ngulo cuyo tama:o es función de I  A. 3ara encontrar el volta/e de salida para una carga dada% se determina el tama:o del tri&ngulo y se "alla un punto donde el tri&ngulo enca/a exactamente entre la l,nea de comente de campo y la curva de magnetización. $sta idea se ilustra en la figura 9-;=. $l volta/e en los terminales% en condiciones de vac,o% ser& el punto en el cual se intersecan la l,nea de resistencia y la curva de magnetización% como se explicó antes. uando se adiciona carga al generador% aumenta la fuerza magnetomotriz del campo serie y se elevan la corriente equivalente del campo en derivación

 I eq

y la ca,da resistiva de volta/e I a(R a + R  s)  en la m&quina. 3ara

encontrar el valor del nuevo volta/e de salida en el generador% es preciso deslizar el orde extremo izquierdo del tri&ngulo resultante a lo largo de la l,nea de corriente de campo en derivación "asta que el vrtice superior del tri&ngulo toque la curva de magnetización. $l vrtice superior del tri&ngulo representa el volta/e interno generado de la m&quina% mientras que la l,nea inferior representa el volta/e en terminales de la m&quina. La figura 9-;( muestra el proceso% repetido varias veces% para construir una caracter,stica de los terminales completa para el generador.

F'&ra 9-*/  @n&lisis gr&fico de un generador dc compuesto acumulativo.

F'&ra 9-*0 +educción gr&fica de la caracter,stica en los terminales de un generador dc

compuesto acumulativo 

9-1* Ge%era!#r DC c#$(&est# !ere%ca" Un generador dc compuesto diferencial es un generador con dos campos% el campo en derivación y el campo serie% pero sus fuerzas magnetomotrices se restan entre s, $n la figura 9-;5 se muestra el circuito equivalente de un generador dc compuesto diferencial. #ótese que la corriente del inducido est& fluyendo "acia fuera  de una oina por el extremo marcado con punto% mientras que la corriente del campo en derivación est& fluyendo "acia dentro por el extremo de la oina marcado con punto. $n esta m&quina% la fuerza magnetomotriz neta es!  F neto = F  F − F SE − F  AR

 

 F neto = I  F  N  F − N SE I  A− F  AR

'9-55*

 

'9-5;*

A la corriente equivalente de campo en derivación deida al campo serie y la reacción del inducido est& dada por

 I eq=

− N SE

 N  F 

 I  A−

 F  AR  N  F 

 

'9.5B*

F ' &r a 9 -*5 ircuito equivalente de un generador dc compuesto diferencial con

conexión en derivación larga.

La corriente efectiva en derivación esta m&quina est& dada por! ¿

 I  F = I  F + I eq

 

 N SE  F  AR ¿  I  F = I  F −  I  A −  N  F   N  F 

'9-5)a*  

'9-5)*

omo el generador compuesto acumulativo% el generador compuesto diferencial puede ser conectado en derivación larga o en derivación corta.

Característca !e "#s ter$%a"es !e &% 'e%era!#r !c c#$(&est# !ere%ca"

$n el generador dc compuesto diferencial ocurren los mismos dos efectos que se presentaron en el generador dc compuesto acumulativo. $sta vez% sin emargo% amos efectos act4an en la misma dirección. $llos son! 1. uando aumenta

 I  A

aumenta tamin la ca,da de volta/e I  A(R  A ? R s ).  $ste

aumento tiende a causar una disminución en el volta/e en los terminales V T = E A − I  A ↑ ( R A + R S )

2. uando se incrementa

 I  A

 la fuerza magnetomotriz del campo serie

 F SE= N SE I  A

tamin aumenta. $ste aumento en la fuerza magnetomotriz del campo serie reduce la fuerza magnetomotriz neta del generador

 F neto = I  F  N  F − N SE I  A ↑

 que% a

su vez% reduce el flu/o neto en el generador. Una disminución de flu/o disminuye a E  C lo que a su vez disminuye

V T 

3uesto que amos efectos tienden a disminuir

V T 

 el volta/e cae dr&sticamente

cuando se aumenta la carga en el generador. $n la figura 9-;; se muestra una caracter,stica de los terminales t,pica para un generador dc compuesto diferencial.

C#%tr#" !e )#"ta,e !e 'e%era!#res !c c#$(&est#s !ere%ca"es

 @unque las caracter,sticas de ca,da de volta/e en un generador dc compuesto diferencial son astante malas% es posile a/ustar el volta/e en los terminales para una carga dada. Las tcnicas disponiles para a/ustar el volta/e en los terminales son las mismas empleadas en los generadores dc en derivación y compuestos acumulativos! 1. amio de la velocidad de rotación 2. amio de la comente de campo

ω AR

 I  F 

A%."ss 'r.c# !e &% 'e%era!#r !c c#$(&est# !ere%ca"

$l volta/e caracter,stico de un generador dc compuesto diferencial es determinado gr&ficamente de la misma forma utilizada para el generador dc compuesto acumulativo. 3ara encontrar la caracter,stica de los terminales de la m&quina% rem,tase a la figura 9-;B. La porción de la corriente efectiva del campo en derivación% deida al campo en

derivación real% es siempre igual a

V T   R F 

 puesto que "ay muc"a corriente en el campo en

derivación. La corriente efectiva de campo remanente est& dada por

 I eq

 y es la suma

de los efectos del campo serie y de la reacción del inducido. $sta corriente equivalente  I eq

  representa una distancia negativa "orizontal a lo largo del e/e de la curva de

magnetización puesto que amos% el campo serie y la reacción del inducido% son sustractivos.

FIGURA  9-** aracter,stica de los terminales de un generador dc compuesto diferencial.

FIGURA 9-*7 @n&lisis gr&fico de un generador dc compuesto diferencial

La ca,da resistiva en el generador est& dada por

 I  A ( R  A + R S )

 la cual representa una

distancia a lo largo del e/e vertical de la curva de magnetización. 3ara encontrar el

volta/e de salida para una carga dada% se determina el tama:o del tri&ngulo formado por la ca,da de volta/e resistiva e

 I eq

 y se "alla un punto en donde el tri&ngulo enca/a

exactamente entre la l,nea de corriente de campo y la curva de magnetización. La figura 9-;) muestra el proceso% repetido varias veces% para construir una caracter,stica completa de los terminales para el generador.

>igura 9-;) +educción gr&fica de la caracter,stica de los terminales de un generador dc compuesto diferencial.